1、课时作业18开发利用金属矿物和海水资源时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1若将海水淡化作饮用水使用，下列方法在原理上完全不可行的是()A加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化B利用太阳能使海水蒸馏淡化C将海水缓慢凝固以获取淡化的饮用水D将海水通过离子交换树脂，以除去所含离子答案A解析海水中的盐水主要含有Na、Cl、SO、Mg2、Ca2、K等离子，这些离子均不会与明矾形成沉淀，故A完全不可行。2下列金属的工业制法正确的是()A制钛：用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B炼铁：用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁C制钠：用海水作原料制得精盐，再电解纯净
2、氯化钠溶液得到金属钠D炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜答案B解析金属钠与TiCl4溶液中的水反应，不能置换出金属钛，A不正确；电解NaCl溶液不能得到金属钠，C不正确；黄铜矿经冶炼得到粗铜，粗铜再经电解精炼制得纯度为99.9%的铜，D不正确。3许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()A氯、溴、碘B钠、镁、铝C烧碱、氢气 D食盐、淡水答案D解析本题考查海水资源的综合利用，不发生化学变化的只有D项。食盐提取利用蒸发，淡水获得利用蒸馏，两者均为物理变化。Na、Mg、Al、Cl2、Br2、I2、烧碱、H2获取，用到置换或电解等化学方法。4H2作还
3、原剂和金属作还原剂相比，制得金属的纯度说法正确的是()A用H2的高B用金属的高C二者相同 D无法比较答案A解析氢气和金属虽然都可作还原剂制得金属，但金属作还原剂时的过量金属、氧化产物和还原产物多为固体，易使制得的金属中含有杂质，而H2的氧化产物为水，则不会引入杂质。 5金属铁、镁、锰、钒、铬，可用铝热法制备的是()A BC D答案C解析铝热反应放出大量的热，可以利用此反应冶炼难熔金属。但镁的还原性强于铝的还原性，故铝不能置换出化合物中的镁。6从海水中提取镁的工艺流程图可表示如下：下列说法不正确的是()A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C步骤，可将晶体置于H
4、Cl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应答案B解析选项A，海水中含有大量的镁元素，从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富。选项B，电解熔融MgCl2时，阳极产生Cl2，阴极产生金属镁。选项C，因MgCl2能水解：MgCl22H2OMg(OH)22HCl，为此将MgCl26H2O晶体置于HCl气体氛围中加热脱水，其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2。选项D，步骤涉及CaCO3的分解反应得到CaO，CaO与H2O发生化合反应得到Ca(OH)2，步骤是电解涉及分解反应，步骤涉及MgCl2与Ca(OH)2发生复分解反应得到Mg(OH)2和CaCl2。7下列方法不能用于海水
5、处理得到淡水的是()A电渗析法B蒸馏法C升华 D离子交换法答案C解析升华一般用于固体物质的分离，其中某种物质易升华，变为气体逸出，使物质得到提纯分离。8从海水中提取金属镁的生产步骤有：浓缩结晶加熟石灰加盐酸过滤熔融电解，正确的生产顺序是()A BC D答案C解析海水中含有Mg2，加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀：Mg22OH=Mg(OH)2，过滤可得到Mg(OH)2固体。如何由Mg(OH)2制取金属镁？根据金属的冶炼方法知应电解含Mg2的熔融化合物。若直接加热Mg(OH)2，则Mg(OH)2发生分解生成MgO：Mg(OH)2MgOH2O，MgO熔点高，很难熔融；工业上不采用电解熔融M
6、gO的方法，而是将Mg(OH)2转化为MgCl2，MgCl2熔点低，电解熔融MgCl2可得金属镁：MgCl2(熔融)MgCl2。9海水淡化可采用膜分离技术，如下图所示。对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水，对加压后右侧海水成分的变化进行分析，正确的是()A溶质质量增加 B溶液质量不变C溶剂质量减少 D溶质质量分数不变答案C解析右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池，而各种离子不能通过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减少，溶质质量分数增大 。10正在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2
7、O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过H2O。以下叙述正确的是()A铝热剂就是指Fe2O3粉和Al粉的混合物B检验红砖中的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加KSCN溶液C分别还原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO物质的量之比为323D明矾含有结晶水，是混合物答案C11冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气(或H2、CO)法；活泼金属置换法；电解法。这四种方法在工业上均有应用。古代有：()火烧孔雀石炼铜；()湿法炼铜。现代有：()铝热法炼铬；()从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析，不正确的是()A()，B()，C()， D()，答案B
8、解析选择金属的冶炼方法与金属在自然界中存在的状态、金属活动性等有关。对于()、()、()、()发生的反应分别是：()Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O，C2CuO2CuCO2，属于；()FeCuSO4=FeSO4Cu，属于；()2AlCr2O3Al2O32Cr，属于；()先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2，MgCl2(熔融)MgCl2，属于。综上所述，选项B不正确。12下列有关说法正确的是()A高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁B铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁C海水提溴的过程中不发生氧化还原反应D利用电解的方法可以从海水中获得淡水答案A解析高温加热氧化镁和碳的混合物
9、时，生成的CO2(或CO)能不断脱离反应体系，促使反应不断进行，因此碳可置换出镁；工业上冶炼铁用的还原剂是CO，有关反应不是置换反应；海水提溴是使Br变成Br2，主要发生氧化还原反应；从海水中获取淡水可用蒸馏等方法，这是物理变化，电解是使水分解的化学变化。二、非选择题(共52分)13(12分)从海水中提取溴的工业流程如下：(1)以上步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的溴，其目的是_。(2)步骤通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的_。A氧化性 B还原性C挥发性 D腐蚀性(3)以上流程中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：Br2CO=BrOBrCO2(4)上述流
10、程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式：_。(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，下列可以用作溴的萃取剂的是_。A乙醇 B四氯化碳C烧碱溶液 D苯(6)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水，电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应。电解时，阳极反应式为_。若采用无隔膜的电解槽，将得到H2和_。答案(1)富集(或浓缩)溴元素(2)C(3)33153(4)SO2Br22H2O=2HBrH2SO4(5)BD(6)2Cl2e=Cl2NaClO14(14分)把海水过滤除杂，在提取了氯化钠、溴、镁等化学物质后，剩余的富碘卤水中，
11、采用下面的工艺流程生产单质碘：回答下列问题：(1)乙、丁中溶质的化学式为_、_；(2)第步骤操作中用稀H2SO4浸洗的目的是_；(3)第步骤操作可提取纯I2的两种方法是_和_(不要求写出具体步骤)；(4)检验得到I2的方法是_。答案(1)FeI2FeCl3(2)用稀H2SO4除去银中过量铁屑(3)升华萃取(4)取少量产物加入淀粉溶液，若变蓝，说明得到了单质碘，若不变蓝，则没有得到单质碘解析根据框图可知向含I的卤水中加入AgNO3溶液，则甲为AgI，加入适量铁屑，置换出AgI中的银，则乙为FeI2，单质银中过量铁屑可用稀H2SO4除去；FeI2中通入过量Cl2得到I2和FeCl3，则丁为FeCl
12、3；利用碘单质的特征，可以用升华或萃取的方法提取碘；一般用淀粉溶液能否变蓝检验是否得到单质碘。15(14分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A 全部溶于0.15 L 6.0 mol L1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质B是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液D的体积仍
13、视为0.15 L，则溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。答案(1)加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2OMgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL12.3 molL1解析由铝热反应在中学化学中的应用，推知中发生的反应为2AlFe2O3Al2O32Fe，可知B为铁；由中放出1.12 L(标况)气体，推知中盐酸过量，中发生的反应为：MgO2HCl=MgCl2H2O；Fe2O36HCl=2FeCl33H2O。溶液C中的溶质为MgCl2、FeCl3和HCl，中发生的反应为Fe2HCl=
14、FeCl2H2，Fe2FeCl3=3FeCl2，溶液D中的溶质为MgCl2、FeCl2；等物质的量混合的MgO和Fe2O3混合物20 g，其中n(MgO)n(Fe2O3)0.1 mol，c(Mg2)0.67 molL1，由于整个反应中Cl守恒，Cl以MgCl2和FeCl2的形式存在，故n(Fe2)0.35 mol，所以c(Fe2)2.3 molL1。16(12分)(2013巢湖一中高三联考)海水是取之不尽的化工原料资源，可以从海水中提取各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图：海水试回答下列问题：(1)粗盐中含有Ca2、Mg2、SO等杂质，精制时所用试剂为：A.盐酸；B.BaCl
15、2溶液；C.NaOH溶液；D.Na2CO3溶液。加入试剂的顺序是_。(2)电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为_。与电源负极相连的电极附近溶液pH_(填“变大”“不变”或“变小”)。若保证电解后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是_。(3)由MgCl26H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl26H2O晶体在_气氛中加热脱水，该气体的作用是_。(4)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列_气体中冷却。AH2 BN2CCO2 DO2答案(1)BCDA(或CBDA)(2)2Cl2e=Cl2变大向电解液中通入一定量的HCl气体(3)HCl抑制水解平衡MgCl22H2OMg(OH)22HCl正向进行(4)A解析(1)除去杂质又不带入其他杂质离子，合理的试剂顺序是BCDA或者CBDA。(2)电解饱和食盐水时，与正极相连的阳极发生的反应是2Cl2e=Cl2，与负极相连的阴极发生的反应是：2H2e=H2。H不断消耗，使得溶液中c(OH)增大，pH变大。电解中逸出的是Cl2、H2，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的H、Cl原子。
